本實用新型涉及家電控制裝置技術領域,具體的說是一種家電智能控制裝置。
背景技術:
隨著國內市場經濟的發展,人民生活水平的不斷提升,智能家居的概念自從被提出之后,受到了社會越來越多的關注,因其能夠為人們帶來安全、舒適、便利的生活環境,逐漸成為當前社會研究的熱點。但是一般的家電智能控制存在成本高、可靠性差、結構復雜的缺點,而且不能實現遠距離的控制,控制功能不齊全,使用受到一定的阻礙。
因此,為克服上述技術的不足而設計出一款結構簡單、可以遠距離實時控制、安全可靠、成本低、功能齊全的一種家電智能控制裝置,正是發明人所要解決的問題。
技術實現要素:
針對現有技術的不足,本實用新型的目的是提供一種家電智能控制裝置,其結構簡單,可以遠距離實時控制,安全可靠,成本低,功能齊全。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種家電智能控制裝置,其包括手機、服務器、Internet網絡、主控平臺、紅外遙控器、CAN總線,所述手機分別通過GSM模塊與WiFi通信模塊與服務器連接,所述服務器通過USB模塊與USB-CAN轉換器連接,所述服務器通過Internet網絡與主控平臺連接,所述紅外遙控器通過主控平臺控制家電運行,所述USB-CAN轉換器連接在CAN總線上,所述CAN總線上連接有門禁控制模塊、消防控制模塊、空氣質量檢測裝置、空氣凈化器、溫濕度傳感器,所述消防控制模塊包括火焰探測傳感器、燃水電控制系統。
進一步,所述門禁控制模塊包括單片機,所述單片機上設置有CAN接口、晶振電路、JTAG接口、串口通信模塊、采用看門狗的復位電路,所述單片機上連接有感光傳感器、窗簾驅動電機、紅外探測器、門禁控制系統、電源電路,所述門禁控制系統包括門禁開關、報警裝置、監控攝像頭。
進一步,所述單片機選用STM32F103R6T6芯片。
進一步,所述主控平臺的紅外信號接收裝置采用HS0038紅外接收頭。
本實用新型的有益效果是:
1、本實用新型結構簡單,可以遠距離實時控制,安全可靠,成本低,功能齊全,系統包含安全控制模塊、消防控制模塊等模塊,通過現場CAN總線網絡通信技術將各個模塊組態成一個家庭范圍的局域網,將新的終端模塊根據需求植入新功能后,即可通過服務器組態并入現場CAN總線網絡,實現信息共享。Internet或無線網絡控制建立人和終端模塊的交互通信,實現智能家居安防系統的監視及控制等功能,達到為用戶提供舒適性、安全性和高效性的家居環境,真正實現全自動化智能生活環境的目標。
附圖說明
圖1是本實用新型系統整體結構示意圖。
圖2是本實用新型門禁控制模塊硬件結構示意圖。
圖3是本實用新型STM3主控電路示意圖。
圖4是本實用新型紅外信號接收電路圖。
圖5是本實用新型WiFi通信模塊電路圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡述本實用新型,應理解,這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解,在閱讀了本實用新型講授的內容之后,本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改,這些等價形式同樣落在申請所附權利要求書所限定的范圍。
參見圖1是本實用新型系統整體結構示意圖,該結構一種家電智能控制裝置,包括手機、服務器、Internet網絡、主控平臺、紅外遙控器、CAN總線,手機分別通過GSM模塊與WiFi通信模塊與服務器連接,服務器通過USB模塊與USB-CAN轉換器連接,服務器通過Internet網絡與主控平臺連接,紅外遙控器通過主控平臺控制家電運行,USB-CAN轉換器連接在CAN總線上,CAN總線上連接有門禁控制模塊、消防控制模塊、空氣質量檢測裝置、空氣凈化器、溫濕度傳感器,消防控制模塊包括火焰探測傳感器、燃水電控制系統。
參見圖2是本實用新型門禁控制模塊硬件結構示意圖,門禁控制模塊包括單片機,單片機上設置有CAN接口、晶振電路、JTAG接口、串口通信模塊、采用看門狗的復位電路,單片機上連接有感光傳感器、窗簾驅動電機、紅外探測器、門禁控制系統、電源電路。單片機選用STM32F103R6T6芯片,主控平臺的紅外信號接收裝置采用HS0038紅外接收頭。電源電路是將輸入的AC220V居民用電經過降壓、濾波、整流等過程為控制模塊的系統提供穩定可靠的低壓直流電源;JTAG接口主要滿足程序下載功能;串口通信采用DB9針標準接口,主要用于調試和內部網絡信息的設定;晶振電路為系統提供時鐘,決定系統的運行速率;復位模塊采用復位芯片,當系統初始化或者故障時啟用;CAN接口將本地模塊并入網絡實現與上位機的通信。
主控平臺是家電控制系統的核心,是整個系統的總控單元,可完成許多功能。手機通過APP使主控平臺與室內的無線路由器進行適配,建立手機、主控平臺、無線路由器三者之間的通信,將三者連接至同一無線局域網內。紅外遙控器對準主控平臺的紅外接收裝置,按下相應的按鍵,相應鍵碼通過主控平臺、無線路由器、服務器傳送至手機,手機APP記錄下相應的鍵值,即可完成手機與紅外遙控器按鍵一一對應。這時,手機可取代傳統的紅外遙控器對家電進行控制。服務器用來存儲家電控制系統中的紅外信息,使用手機就可調取云端中的數據控制家居中的電器。
參見圖3是本實用新型STM3主控電路示意圖,主控芯片選用STM32F103R6T6,該控制器采用Cortex-M3內核架構,具有輸入捕獲和硬件PWM輸出功能。相對于51內核和AVR內核單片機,ARM Cortex-M3內核單片機具有更高的時鐘頻率,且采用RISC指令集,外設資源豐富,性價比高,復位電路采用看門狗,避免程序死循環。
參見圖4是本實用新型紅外信號接收電路圖,主控平臺紅外信號接收裝置硬件采用HS0038,其內附磁屏蔽,功耗低,接收紅外信號靈敏度高,可將信號通過放大、檢波、整形轉化為TTL電平的編碼信號。主控平臺利用三極管的開關特性完成對紅外信號的發送,單片機可通過三極管控制紅外二極管的開關,以實現程序要求的特定的紅外信號的傳送。
參見圖5是本實用新型WiFi通信模塊電路圖,WiFi通信模塊選用CC3000無線網絡處理器,CC3000 WiFi模塊在硬件上集成了電源管理、晶振、電平轉換、射頻前端等相關器件電路,可以使其方便地通過SPI接口與MCU連接。
紅外檢測通過紅外探測器感應到人體溫度,觸發探測器將開關量數字信號輸入模塊控制系統,從而檢測到該防范區域內有人進入,它可以和門禁安防系統聯動,達到擴大監視范圍的目的;門禁控制接受控制系統輸出的開關量數字信號,可以完成開關門、報警等動作,也可以通過控制系統與消防系統聯動、視頻監控等進行聯動;光照檢測窗簾控制是將感光傳感器的輸入信號或者系統控制的信號,根據運算要求輸出數字量信號控制驅動窗簾的電機,從而實現對窗簾的控制。
火災發生時空氣中的二氧化碳濃度達到一定值就會觸發消防控制模塊中的火焰探測傳感器將數字信號輸入控制系統,控制系統輸出火災警報數字信號,同時輸出滅火裝置控制信號,將火災消滅在初期引燃階段。燃氣水電控制是通過CAN總線接收到的手機或電腦控制信號,進行識別和運算后輸出的數字量信號,打開或者關閉家中的燃氣閥、水閥,還可以擴展控制家中的電氣設備的開啟或關閉,如點燈、空調、電視機等,并將開關狀態的數字量信號輸入到控制系統,上位機即可進行實時監控,提高家居安全性。
裝置可以進行空氣質量監測,主要用來檢測空氣中的小微粒,當檢測裝置檢測到空氣中的小微粒大于或等于設定值時,就會想主機發出數字量信號,控制系統收到該警告信號,控制系統通過CAN總線向控制主機和用戶傳達該信號,并根據要求啟動空氣凈化器,從而使空氣質量一直處于良好狀態。溫濕度檢測裝置自帶串口通信功能,通過溫濕度傳感器與控制系統的通信口建立實時通信。